Aron Petau - democraticMein Portfolio, Blog und allgemeine Präsenz onlineZola2025-05-16T00:00:00+00:00https://aron.petau.net/de/tags/democratic/atom.xmleinszwovier: löten und leuchten2025-05-16T00:00:00+00:002025-05-16T00:00:00+00:00
Aron Petau
Friedrich Weber Goizel
https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-löten-leuchten/
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<p class="caption">Alle LED-Lampen zusammen</p>
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<p class="caption">Das Gästebuch: ein schnelles Feedback-Instrument, das wir nutzen</p>
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<p class="caption">Tüfteln mit nur einfachen Formen</p>
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<p class="caption">Mehr Lichter</p>
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<p class="caption">Ein paar Nacht-Drucke</p>
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<p class="caption">Ein komplett selbst entworfener Skifahrer</p>
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<p>Ein praxisnaher Kurs zu Löten, Elektronik und Lampendesign für junge Tüftler*innen</p>
<p><em>Löten und Leuchten</em> fand inzwischen in drei erfolgreichen Durchläufen statt —
jeweils als Angebot für Schüler*innen der 5. und 6. Klasse. Der Kurs bietet einen
spielerischen und begleiteten Einstieg in die Welt der Elektronik, des Lötens und
der digitalen Gestaltung. Im Mittelpunkt steht das Verstehen durch eigenes Machen:
Technologien begreifen, indem man sie selbst gestaltet.</p>
<h2 id="Das_Projekt">Das Projekt</h2>
<p>Über drei Sitzungen hinweg (jeweils drei Stunden) entwickelten und bauten die Kinder ihre eigene USB-betriebene LED-Leuchte. Sie löteten elektronische Bauteile, modellierten Gehäuse in 3D, beschäftigten sich mit Lichtstreuung und lernten dabei ganz selbstverständlich, technische Probleme kreativ zu lösen. Jede Leuchte wurde von Grund auf gebaut, funktional und transportabel – ganz ohne Batterien, dafür mit echten Kabeln, Werkzeug und einem großen Schuss Eigenverantwortung.</p>
<p>Zum Einstieg lernten die Teilnehmer*innen die Grundlagen der Elektrizität mit den wunderbar zugänglichen Makey Makey-Boards kennen. Damit konnten wir spielerisch Stromkreise, Leitfähigkeit und Steuerung erklären – ein Einstieg, der sofort Neugier und Begeisterung weckte.</p>
<p>Anschließend folgte das Herzstück des Projekts: USB-Kabel aufschneiden, 5V-LEDs anlöten und eigene Gehäuse entwerfen. Das Löten geschah unter Aufsicht, aber jede*r lötete selbst – und das mit sichtbarem Stolz. Wenn die eigene LED zum ersten Mal leuchtet, ist das ein magischer Moment.</p>
<h2 id="Gestaltung_mit_Werkzeug_–_und_mit_Einschränkungen">Gestaltung mit Werkzeug – und mit Einschränkungen</h2>
<p>Für die 3D-Gestaltung nutzten wir Tinkercad auf iPads. Die Oberfläche war für viele der erste Berührungspunkt mit CAD-Software und erwies sich als zugänglich und intuitiv – allerdings nicht ohne technische Stolpersteine. Tinkercad stürzte gelegentlich ab, und Synchronisationsprobleme führten manchmal zu Verwirrung. Trotz dieser Hürden ermöglichte es einen niedrigschwelligen Einstieg in die digitale Gestaltung.</p>
<p>Die entworfenen Lampenschirme mussten nicht nur schön aussehen, sondern auch die Elektronik sinnvoll aufnehmen. Dadurch ergaben sich ganz reale Designherausforderungen: Passt das Kabel? Wie weit darf die LED vom Gehäuse entfernt sein? Wie verändert sich das Licht?</p>
<p>Gedruckt wurde mit weißem PLA-Filament – ideal für die Lichtstreuung. Im Kurs entwickelten sich dadurch ganz organisch Gespräche über Materialeigenschaften, Lichtdurchlässigkeit und die physikalischen Grenzen des 3D-Drucks.</p>
<h2 id="Echte_Herausforderungen,_echtes_Denken">Echte Herausforderungen, echtes Denken</h2>
<p>Das Projekt traf genau die richtige Balance: anspruchsvoll genug, um ernst genommen zu werden, aber machbar genug, damit alle ein Erfolgserlebnis hatten. Jedes Kind nahm am Ende eine funktionierende, selbstgebaute Lampe mit nach Hause – und keine glich der anderen.</p>
<p>Dabei gab es viele kleine Hürden: USB-Kabel, die zu viel Spiel hatten, Gehäuse, die nicht sofort passten, LEDs, die nachjustiert werden mussten. Wir wichen diesen Herausforderungen nicht aus – im Gegenteil: Wir nutzten sie als Anlässe, um gemeinsam nach Lösungen zu suchen. Gerade diese Momente führten zu den besten Gesprächen über Technik, Entwurf und Fehlerkultur.</p>
<h2 id="Bonus-Runde:_Tischkicker-Prototypen">Bonus-Runde: Tischkicker-Prototypen</h2>
<p>Zum Abschluss durfte jede Gruppe ihren eigenen Mini-Tischkicker entwerfen – mit den Materialien und Ideen, die sie zur Verfügung hatten. Diese kreative Extra-Aufgabe förderte Teamarbeit, Improvisation und erste Design-Thinking-Schritte. Und ganz nebenbei entstanden viele lustige, kluge und überraschende Lösungen.</p>
<h2 id="Rückblick">Rückblick</h2>
<p>Alle drei Durchgänge des Workshops wurden mit großem Interesse, Konzentration und Freude aufgenommen. Die Kinder waren über die gesamte Zeit engagiert, nicht nur beim Basteln, sondern auch im Denken: Wie funktioniert das? Was kann ich anders machen? Was ist möglich?</p>
<p>Sie gingen nicht nur mit einer leuchtenden Lampe nach Hause – sondern mit dem Gefühl, etwas selbst geschaffen zu haben. Und mit der Erkenntnis, dass Technik keine Zauberei ist, sondern etwas, das man verstehen und gestalten kann.</p>
<p>Auch für uns als Kursleitung war <em>Löten und Leuchten</em> ein bestärkendes Erlebnis. Die Kombination aus digitalen Werkzeugen, praktischer Arbeit und offener Aufgabenstellung schuf einen Raum, in dem Lernen ganz selbstverständlich und mit echter Neugier geschah.</p>
<p><em>Löten und Leuchten</em> wird sich weiterentwickeln – doch das Ziel bleibt dasselbe: Kinder stärken, selbstbestimmt mit Technik umzugehen, und ihnen zeigen, dass sie mehr können, als sie denken.</p>
einszwovier: making of2025-05-16T00:00:00+00:002025-05-16T00:00:00+00:00
Aron Petau
Friedrich Weber Goizel
https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-opening/<h2 id="Die_Entstehung_von_studio_einszwovier">Die Entstehung von studio einszwovier</h2>
<h2 id="August_2024">August 2024</h2>
<p>Wir begannen mit dem Aufbau und der Planung der Raumgestaltung sowie der Ausstattung. Dabei hatten wir die Möglichkeit, die Werkbank selbst aus Holz zu bauen – so wurde sie zu etwas Eigenem.</p>
<h2 id="Dezember_2024_–_Ein_Raum_für_Ideen_wird_Realität">Dezember 2024 – Ein Raum für Ideen wird Realität</h2>
<p>Nach monatelanger Planung, Organisation und Vorfreude war es im Dezember 2024 endlich so weit: Unser Maker Space <strong>„studio einszwovier“</strong> öffnete offiziell seine Türen.
Mitten im Schulalltag entstand eine innovative Lernumgebung – eine, die Kreativität, Technologie und Bildungsgerechtigkeit miteinander verbindet.</p>
<h2 id="Vom_Konzept_zur_Wirklichkeit">Vom Konzept zur Wirklichkeit</h2>
<p>Die Idee war klar: Ein Raum, in dem „Making“ greifbar wird – durch selbstbestimmtes und spielerisches Arbeiten mit analogen und digitalen Werkzeugen. Lernende sollen ihren Lernprozess mitgestalten, ihre individuellen Stärken entdecken und die motivierende Kraft des Selbermachens erleben.</p>
<p>Dazu wurde der Raum mit modernen Werkzeugen ausgestattet: 3D-Drucker, Lasercutter, Mikrocontroller sowie Equipment für Holzarbeiten und Textildruck ermöglichen praktisches, projektbasiertes Lernen.</p>
<h2 id="Ein_Ort_für_freies_und_entdeckendes_Lernen">Ein Ort für freies und entdeckendes Lernen</h2>
<p>Geleitet von Aron und Friedrich – beide Masterstudenten im Studiengang <em>Design + Computation</em> in Berlin – bietet das „studio einszwovier“ Zugang zu Werkzeugen, Materialien und Wissen.
Es ist ein Raum für offenes, exploratives Lernen, das nicht nur digitale Technologien, sondern auch Kreativität, Problemlösung und Eigeninitiative in den Mittelpunkt stellt.
Die Schüler*innen sind eingeladen, sowohl an thematisch geführten Kursen als auch an offenen Tüftelzeiten teilzunehmen.</p>
<h2 id="Offene_Türen_für_kreative_Köpfe">Offene Türen für kreative Köpfe</h2>
<p>Das „studio einszwovier“ ist <strong>montags bis mittwochs von 11:00 bis 15:00 Uhr</strong> geöffnet.
Eine spezielle <strong>Open Lab Time</strong> findet <strong>dienstags von 13:30 bis 15:00 Uhr</strong> statt.
Alle sind herzlich eingeladen, vorbeizukommen, Ideen zu teilen und loszulegen.</p>
<h2 id="Ein_Raum_für_die_Zukunft">Ein Raum für die Zukunft</h2>
<p>Mit dem studio einszwovier haben wir einen Ort geschaffen, an dem das Lernen durch eigenes Tun im Mittelpunkt steht – und damit sowohl praktische als auch digitale Kompetenzen für die Zukunft gefördert werden.
Ein Ort, an dem aus Ideen greifbare Ergebnisse entstehen und an dem die Lernkultur unserer Schule auf nachhaltige Weise wächst.</p>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-opening/eins zwo vier logo.png" alt="Schwarz-weißes Logo mit 'einszwovier' Schriftzug">
</a>
<p class="caption">Das Logo von studio einszwovier</p>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-opening/lasercutter.jpeg" alt="Lasercutter im Studio">
</a>
<p class="caption">Unser Lasercutter bereit für präzise Schneidearbeiten</p>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-opening/printing-lamps.jpeg" alt="3D-gedruckte Lampen-Designs ausgestellt">
</a>
<p class="caption">Fertige LED-Lampen aus dem Kurs löten und leuchten</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-opening/workbench.jpeg" alt="Holzwerkbank mit Werkzeugen">
</a>
<p class="caption">Die Holzwerkbank, die wir im August 2024 selbst gebaut haben</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-opening/cad.jpeg" alt="Schüler*innen arbeiten an CAD-Designs auf Tablets">
</a>
<p class="caption">Arbeit mit Tinkercad auf iPads</p>
</li>
</ul>
</div>
einszwovier: vogelvilla2025-05-16T00:00:00+00:002025-05-16T00:00:00+00:00
Aron Petau
Friedrich Weber Goizel
https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/<h2 id="Kursprofil">Kursprofil</h2>
<table><thead><tr><th></th><th></th></tr></thead><tbody>
<tr><td><strong>Kurstitel</strong></td><td>Vogelvilla: Luxuriöse lasergeschnittene Vogelhäuser</td></tr>
<tr><td><strong>Dauer</strong></td><td>3-4 Tage (3-4 × 120 Min oder 3-4 × 180 Min)</td></tr>
<tr><td><strong>Zielgruppe</strong></td><td>Ab 9. Klasse (ab 14 Jahren)</td></tr>
<tr><td><strong>Gruppengröße</strong></td><td>8-12 Schüler:innen</td></tr>
<tr><td><strong>Ort</strong></td><td>Schul-Makerspace mit Lasercutter-Zugang</td></tr>
<tr><td><strong>Ausstattung</strong></td><td>Xtool S1 Lasercutter, Sperrholz (A3-Platten), Imprägniermaterialien</td></tr>
</tbody></table>
<h3 id="Trainierte_Kompetenzen">Trainierte Kompetenzen</h3>
<ul>
<li><strong>Digitale Fertigung:</strong> 2D-CAD-Design in TinkerCAD und Xtool Creative Space, Verständnis von
Lasercutter-Möglichkeiten und -Grenzen</li>
<li><strong>Materialoptimierung:</strong> Effiziente Plattenlayouts, Abfallminimierung, Arbeiten innerhalb von
Materialbeschränkungen (3 A3-Platten pro Vogelhaus)</li>
<li><strong>Engineering & Design:</strong> Verbindungssysteme, modulare Designprinzipien, reversible Montage,
strukturelle Überlegungen</li>
<li><strong>Holzverarbeitung:</strong> Laserschneidetechniken, Holzveredelung, Imprägnierung und Wetterschutz</li>
<li><strong>Kollaboratives Making:</strong> Gruppenprojekte, gemeinsame Problemlösung, Design-Iteration basierend
auf Material-Feedback</li>
</ul>
<h2 id="Vogelvilla">Vogelvilla</h2>
<p>Nach unserem ersten Kurs, <a href="/project/l%C3%B6ten-leuchten">löten und leuchten</a>,<br />
kam als nächste Idee auf, ein Format für den Lasercutter zu entwickeln.<br />
Dieses Mal richteten wir uns an ältere Kinder, ab der 9. Klasse.<br />
Wir haben uns auf 3Axis.co Inspiration geholt, und es war uns beiden wichtig,<br />
dass wir etwas Großes und Nützliches schaffen könnten.<br />
Ein Gruppenprojekt schien ideal, und wir haben uns ziemlich schnell auf Vogelhäuser festgelegt.</p>
<p>Im Space haben wir einen ziemlich großen und leistungsstarken Xtool S1,<br />
der bis zu 10 mm Sperrholz schneiden kann.</p>
<p>Aber ein Vogelhaus, mit all seinen Seiten, verbraucht am Ende doch einiges an Material,<br />
also haben wir ziemlich viel Vorbereitungszeit damit verbracht, das Basisdesign zu optimieren,<br />
sodass ein Haus mit nur 3 A3-Sperrholzplatten gebaut werden kann.</p>
<p>Wir haben ein Gelenk-Memory-Spiel erfunden, um das Nachdenken über die größeren Möglichkeiten<br />
des Lasercutters zu fördern. Während ihres eigenen Prozesses haben die Kinder selbst die<br />
Vor- und Nachteile von modularen oder reversiblen Designs herausgefunden und ihre eigenen<br />
Vogelhäuser komplett in Tinkercad und Xtool Creative Space entworfen.<br />
Wir hatten auch viel Spaß mit dem Lasercutter, und die Kinder konnten ihre eigenen Designs<br />
und Gravuren erstellen.</p>
<p>Wir haben den Kurs wieder auf 3 Tage ausgelegt, aber die notwendige Zeit für größere Schnitte<br />
und Gravuren etwas unterschätzt. Wir konnten die Vogelhäuser am dritten Tag nicht rechtzeitig<br />
fertigstellen, es fehlte jeweils nur noch weniger als eine Stunde für die Imprägnierung<br />
und letzte Details.<br />
Beim nächsten Mal würden wir daraus einen 4-Tage-Kurs machen :)<br />
Trotz des nicht ganz abgeschlossenen Projekts war das Feedback wieder gut und bot offenbar<br />
einen soliden Einstieg in die 2D-Blechfertigung und das Laserschneiden.<br />
Ein großes Dankeschön geht auch an unsere neue Lieblingsseite,<br />
<a rel="external" href="https://boxes.hackerspace-bamberg.de">Boxes.py</a>, die eine Menge großartiger<br />
parametrischer Dateien bereitgestellt hat und besonders in Bezug auf die Verbindungsoptionen<br />
tolle Inspiration für die Kinder war.</p>
<h2 id="Workshop-Ablauf">Workshop-Ablauf</h2>
<p>Der Workshop folgt einem strukturierten Prozess von der Recherche bis zur Installation:</p>
<pre class="mermaid">
%%{init: {'theme':'base', 'themeVariables': {'primaryColor':'#006994','primaryTextColor':'#fff','primaryBorderColor':'#004d6b','lineColor':'#ff1493','secondaryColor':'#ffd700','tertiaryColor':'#fff'}}}%%
graph TB
Start([Workshop Start]) --> Research[Vogelart recherchieren<br/>NABU-Materialien]
Research --> Sketch[Papierskizzen<br/>2D- & 3D-Ansichten]
Sketch --> Inspiration{Design-Inspiration<br/>finden}
Inspiration -->|Online-Ressourcen| Online[3Axis.co durchstöbern]
Inspiration -->|Verbindungen & Techniken| Boxes[Boxes.py erkunden<br/>Verbindungsoptionen]
Online --> Design[Digitales Design<br/>Xtool Creative Space<br/>auf Schüler:innen-iPads]
Boxes --> Design
Design --> Layout[Layout erstellen<br/>Gravuren + Schnitte<br/>3 A3-Platten]
Layout --> Laser[Laserschneiden<br/>Xtool S1]
Laser --> Clean[Brandspuren entfernen<br/>Rückstände säubern]
Clean --> Finish{Veredelung}
Finish --> Oil[Leinöl auftragen<br/>Holzbehandlung]
Finish --> Waterproof[Dach imprägnieren<br/>Wetterschutz]
Oil --> Assembly[Endmontage]
Waterproof --> Assembly
Assembly --> Hang[Vogelhaus aufhängen<br/>Installation]
Hang --> End([Projekt abgeschlossen])
style Start fill:#006994,stroke:#004d6b,color:#fff
style End fill:#006994,stroke:#004d6b,color:#fff
style Research fill:#ffd700,stroke:#ccac00,color:#000
style Sketch fill:#ffd700,stroke:#ccac00,color:#000
style Design fill:#ff1493,stroke:#cc1075,color:#fff
style Layout fill:#ff1493,stroke:#cc1075,color:#fff
style Laser fill:#ff1493,stroke:#cc1075,color:#fff
style Hang fill:#006994,stroke:#004d6b,color:#fff
</pre>
<p>Fortsetzung folgt...</p>
<div id="image-gallery">
<ul class="gallery">
<li class="gallery-item">
<a href="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/fitting.jpeg" class="lightbox" target="_blank">
<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/fitting.jpeg" alt="Schüler:innen beim Zusammenbauen und Testen der Passform von lasergeschnittenen Sperrholzplatten für ein Vogelhaus">
</a>
<p class="caption">Testanpassung der lasergeschnittenen Vogelhaus-Platten</p>
</li>
<li class="gallery-item">
<a href="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/glue.jpeg" class="lightbox" target="_blank">
<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/glue.jpeg" alt="Holzleim und Montagewerkzeuge auf der Arbeitsfläche">
</a>
<p class="caption">Vorbereitung der Materialien für die Vogelhaus-Montage</p>
</li>
<li class="gallery-item">
<a href="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/gluing.jpeg" class="lightbox" target="_blank">
<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/gluing.jpeg" alt="Schüler:in klebt Vogelhaus-Platten sorgfältig zusammen">
</a>
<p class="caption">Zusammenbau des Vogelhauses mit Holzleim</p>
</li>
<li class="gallery-item">
<a href="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/oiling.jpeg" class="lightbox" target="_blank">
<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/oiling.jpeg" alt="Auftragen von Imprägnieröl auf fertiges Vogelhaus">
</a>
<p class="caption">Wetterfestmachen des Vogelhauses mit Schutzöl</p>
</li>
<li class="gallery-item">
<a href="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/drying.jpeg" class="lightbox" target="_blank">
<img src="https://aron.petau.net/de/project/einszwovier-vogelvilla/drying.jpeg" alt="Fertige Vogelhäuser trocknen nach der Ölbehandlung">
</a>
<p class="caption">Fertige Vogelvillen härten vor der Installation aus</p>
</li>
</ul>
</div>
Plastic Recycling2019-03-19T00:00:00+00:002025-04-15T00:00:00+00:00
Aron Petau
https://aron.petau.net/de/project/plastic-recycling/<p>Als 3D-Druck-Enthusiast sehe ich mich regelmäßig mit dem Thema Nachhaltigkeit konfrontiert.<br />
Die meisten 3D-gedruckten Teile werden nie recycelt und tragen eher zum globalen Müllproblem bei, als es zu reduzieren.<br />
Das Problem liegt weniger beim Drucker selbst als bei der <strong>dimensionalen Genauigkeit</strong> und der <strong>Reinheit des Materials</strong>. Dies führt zu einer riesigen Industrie, insbesondere in Deutschland, die enorme Mengen an <strong>Neukunststoff</strong> verbraucht.</p>
<h3 id="Was_kann_man_tun?">Was kann man tun?</h3>
<p>Wir können Produkte langlebiger gestalten, Recycling-Labels aufdrucken und nur funktionale Objekte drucken. Dennoch verhindert dies nicht die Nutzung von Neukunststoffen. Recycelter Filament ist oft doppelt so teuer bei schlechterer Qualität – kein Wunder, dass er kaum Verbreitung findet.</p>
<iframe
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src="https://www.youtube-nocookie.com/embed/vqWwUx8l_Io"
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</iframe>
<p>Das Kernproblem ist die <strong>fehlende wirtschaftliche Machbarkeit</strong> eines echten Recyclings. Das exakte Identifizieren von Kunststoffarten ist extrem schwierig und noch ungelöst. Es gibt Bereitschaft zu recyceln, aber das System fehlt.</p>
<h1 id="Der_Masterplan">Der Masterplan</h1>
<p>Ich möchte Menschen motivieren, ihren Müll <strong>zu waschen und zu sortieren</strong>, die teuersten Schritte im Recyclingprozess. Selbst kleine Beiträge, wie meine Mutter, die Flaschendeckel sammelt, sind wertvoll.<br />
Dies funktioniert nur in einem <strong>lokalen, dezentralen Umfeld</strong>. Existierende Recyclinganlagen können nicht 200 verschiedene Kunststoffarten trennen.</p>
<p>Mit sauberem, sortiertem Material – etwa Flaschendeckel (HDPE) oder fehlerhafte Drucke (PET-G) – starte ich bereits im Vorteil. Jetzt müssen die Teile noch in <strong>gleichmäßige Partikel</strong> zerkleinert werden.</p>
<h2 id="Der_Shredder">Der Shredder</h2>
<p>Wir bauten den <strong>Precious Plastic Shredder</strong>!</p>
<iframe width="510" height="682" src="https://b2b.partcommunity.com/community/partcloud/embedded.html?route=embedded&name=Shredder+Basic+V2.0&model_id=96649&portal=b2b&showDescription=true&showLicense=false&showDownloadButton=false&showHotspots=true&noAutoload=false&autoRotate=true&hideMenu=false&topColor=%23dde7ed&bottomColor=%23ffffff&cameraParams=false&varsettransfer=" frameborder="0" id="EmbeddedView-Iframe-96649" allowfullscreen></iframe>
<p>Mit diesen Open-Source-Zeichnungen konnte ich meinen eigenen, sehr gefährlichen Kunststoff-Shredder zusammenbauen.<br />
Die Motorisierung übernahm ein alter Gartenschredder, der Motor und Verkabelung intakt hatte. Wir schnitten ihn auseinander und befestigten ihn am Shredder.</p>
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src="https://www.youtube-nocookie.com/embed/QwVp1zmAA4Q"
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</iframe>
<p>Nach Austausch der schwachen Kraftübertragungsschraube gegen einen Industrie-Kuppler waren wir startklar. Sicherheit bleibt ein Thema, ein richtiger Trichter ist in Arbeit.</p>
<h2 id="Der_Filastruder">Der Filastruder</h2>
<p>Der <strong>Filastruder</strong>, entworfen von Tim Elmore, bietet eine kostengünstige Möglichkeit, Filament zu extrudieren.<br />
Die größten Herausforderungen: <strong>präzise Durchmesserkontrolle</strong> ±0,03 mm, sonst schwankt die Qualität.</p>
<p>Motor presst Kunststoffpellets durch eine beheizte Schraube, am Ende wird durch die Düse extrudiert und der Durchmesser eingestellt. Links wickelt die Maschine das Filament auf eine Spule.</p>
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</iframe>
<p>Der Filastruder wird von einem <strong>Arduino gesteuert</strong> und ist hoch konfigurierbar. Ein Lasersensor misst den Filamentdurchmesser.</p>
<h3 id="Machine_Learning_für_optimale_Filamentqualität">Machine Learning für optimale Filamentqualität</h3>
<p>Wichtige Variablen: Wickelgeschwindigkeit, Extrusionsgeschwindigkeit, Temperatur, Kühlung.<br />
Diese Variablen können <strong>in Echtzeit optimiert</strong> werden – ähnlich wie in kommerziellen Anlagen.</p>
<p><img src="/assets/images/recycling_variables.png" alt="Die Variablen in einer iterativen Optimierung" /></p>
<p>Automatisierung ist nicht nur ein Jobkiller, sondern kann Umweltprobleme lösen.</p>
<p>Dieses Projekt liegt mir sehr am Herzen und wird Teil meiner <strong>Masterarbeit</strong> sein.<br />
Die Umsetzung erfordert viele Skills, die ich im Design & Computation Programm lerne oder noch vertiefe.</p>
<div class="buttons">
<a class="colored external" href="https://reflowfilament.com/">Reflow Filament</a>
</div>
<div class="buttons">
<a class="colored external" href="https://www.perpetualplasticproject.com/">Perpetual Plastic Project</a>
</div>
<div class="buttons">
<a class="colored external" href="https://preciousplastic.com/">Precious Plastic Community</a>
</div>
<div class="buttons">
<a class="colored external" href="https://www.filamentive.com/recycling-failed-and-waste-3d-prints-into-filament-challenges/">Filamentive Statement zur Recycling-Herausforderung</a>
</div>
<div class="buttons">
<a class="colored external" href="https://www.youmagine.com/designs/infidel-inline-filament-diameter-estimator-lowcost-10-24">Open Source Filament-Durchmesser-Sensor von Tomas Sanladerer</a>
</div>
<div class="buttons">
<a class="colored external" href="https://re-pet3d.com/s">Re-Pet Shop</a>
</div>
BEACON2018-09-01T00:00:00+00:002022-03-05T00:00:00+00:00
Aron Petau
https://aron.petau.net/de/project/beacon/<h2 id="BEACON:_Dezentralisierung_des_Stromnetzes_in_unzugänglichen_und_abgelegenen_Regionen">BEACON: Dezentralisierung des Stromnetzes in unzugänglichen und abgelegenen Regionen</h2>
<p>Zugang zu Elektrizität ist ein grundlegendes Menschenrecht. Das mag zunächst übertrieben klingen, doch wenn man bedenkt, wie viele kleine Aufgaben der Strom uns indirekt abnimmt – Licht, Wäsche, Kochen, Kühlen, Heizen, Unterhaltung – wird schnell klar, wie viel Zeit und Aufwand ohne Elektrizität nötig wäre. Weltweit leben etwa <strong>eine Milliarde Menschen</strong> ohne Zugang zu Strom auf dem sogenannten Tier-2-Level.</p>
<p><a rel="external" href="https://sdgs.un.org/goals/goal7">SDGS Ziel 7</a></p>
<p><img src="/assets/images/electricity_tiers.png" alt="Die von der UN definierten Elektrizitätsstufen" /></p>
<p>Menschen erkennen erst dann, wie viel Arbeit in alltäglichen Dingen steckt, wenn sie keinen Strom haben. Doch es geht dabei nicht nur um Bequemlichkeit – Elektrizität rettet Leben: Krankenhäuser, Telekommunikation, Kühlung von Medikamenten – all das hängt davon ab.<br />
Warum also sind immer noch so viele Menschen unterversorgt?<br />
<strong>Die Antwort: fehlende Rentabilität.</strong> Es wäre ein wohltätiges, aber kein profitables Projekt, jede Person auf der Welt zu versorgen. Doch was, wenn wir eine Struktur finden könnten, die <strong>wirtschaftlich tragfähig</strong> ist und sich gleichzeitig an schwierige Bedingungen (Wetter, Abgeschiedenheit, Höhenlage) sowie an kleinere Einkommen anpassen kann?</p>
<h3 id="Standort">Standort</h3>
<p>Ende 2018 verbrachte ich vier Monate im Norden Indiens – im Rahmen eines Forschungsprojekts mit dem <strong>IIT Kharagpur</strong>.<br />
Das Ziel: an einem der 17 von der UN definierten nachhaltigen Entwicklungsziele zu arbeiten – Elektrizität.</p>
<p>Weltweit haben schätzungsweise <strong>eine Milliarde Menschen</strong> keinen oder nur unzureichenden Zugang zum Stromnetz.<br />
Einige davon leben hier – im <strong>Key-Kloster</strong> im Spiti-Tal, auf etwa 3500 Metern Höhe.</p>
<p><img src="/images/india_key_monastery.jpg" alt="key monastery" /></p>
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<p><img src="/images/tashi_gang.jpg" alt="tashi gang" /></p>
<p>Das ist <strong>Tashi Gang</strong>, ein Dorf nahe des Klosters. Es beherbergt rund 50 Menschen und ist nur drei bis vier Monate im Sommer über eine Straße erreichbar. Den Rest des Jahres sind die Bewohner auf Hubschrauber-Erste-Hilfe angewiesen – erreichbar nur über einen funktionierenden Mobilfunkturm.</p>
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<h2 id="Das_Projekt">Das Projekt</h2>
<p>In einer Umgebung, die auf Wasser- und Sonnenenergie angewiesen ist, mit über sechs Monaten Schnee, häufigen Schneestürmen und Temperaturen bis zu –35 °C, ist die Netzsicherung schwierig.</p>
<p>Unser Ansatz war es, die im Westen etablierte Vorstellung von Elektrizität als homogenes, zentral erzeugtes Produkt zu hinterfragen und stattdessen die Möglichkeiten eines <strong>prädiktiven, sich selbst korrigierenden und dezentralen Netzes</strong> zu erforschen.</p>
<p>Anstatt bei einem Sturm einen kompletten Blackout zu riskieren, könnten bei einer Priorisierung der Energieverwendung wichtige Funktionen – etwa Radiotürme oder Krankenhäuser – teilweise weiterbetrieben werden. Die Binarität von Strom / kein Strom würde durch ein System von <strong>Zuteilungen nach Bedarf und Zeitfenstern</strong> ersetzt.<br />
Langfristig war die Vision ein <strong>lokaler, prädiktiver Strommarkt</strong>, bei dem Menschen überschüssige Energie verkaufen können.</p>
<p>Zur Machbarkeitsprüfung führte ich psychologische Akzeptanzstudien durch und sammelte Daten zum lokalen Stromverbrauch. Anschließend simulierte ich einen typischen Strombedarfstag im Key-Kloster und in den umliegenden Dörfern und entwickelte Konzepte für kostengünstige <strong>Smart-Microgrid-Controller</strong>.</p>
<p>Die hier in Deutschland verfügbaren Netzsteuerboxen kosten mehrere Hundert bis Tausend Euro – keine realistische Lösung für die Bevölkerung vor Ort. Stattdessen planten wir <strong>Raspberry Pi-basierte Systeme</strong>, vernetzt über Ethernet oder lokale Mesh-Netze.</p>
<h2 id="Forschung">Forschung</h2>
<p><img src="/images/Key_Monastery_Spiti.png" alt="Das Stromnetz des Key-Klosters" /></p>
<h2 id="Datenerhebung">Datenerhebung</h2>
<p>Durch den Besuch öffentlicher Schulen im Englischunterricht konnte ich mit Jugendlichen über den Stromzustand in ihren Haushalten sprechen und umfangreiche Daten erheben. Insgesamt nahmen <strong>145 Teilnehmer aus über sechs Schulen</strong> in etwa <strong>vier Distrikten</strong> teil – alle im indischen Himalaya.</p>
<p>Der Altersdurchschnitt lag bei 17 Jahren. Durchschnittlich leben 6 Personen pro Haushalt mit etwa 5 Smart-Geräten. Nur 2 % der Haushalte hatten gar keine, 42 % verfügten über Computer oder Laptops.</p>
<blockquote>
<p>Durchschnittliche Stromqualität (1 – 10):<br />
Sommer: 7,1 Monsun: 5,6 Herbst: 7,1 Winter: 4,0</p>
</blockquote>
<p>Im Winter oder bei Regen sinkt die Qualität also deutlich – um über 30 %.<br />
Im Durchschnitt haben Haushalte <strong>15,1 Stunden Strom pro Tag</strong> (≈ 63 %). Einige Regionen, wie Diskit, nur rund 4 Stunden.</p>
<p>Etwa 95 % der Haushalte besitzen funktionierende Stromzähler.</p>
<p>Ein weiteres Ziel war herauszufinden, <strong>was Menschen dazu bewegt, Strom zu teilen oder zu verschieben</strong>.<br />
Ohne zusätzliche Information lag die Bereitschaft zur Verzögerung des Verbrauchs bei 5,5 / 10 – mit Aussicht auf Kostenvorteile stieg sie auf 6,9.</p>
<h2 id="Simulation">Simulation</h2>
<p>Basierend auf den Daten simulierte ich den Einsatz von <strong>200 Solarmodulen à 300 Wp</strong>, einmal mit und einmal ohne intelligente Laststeuerung.</p>
<p><img src="/images/sam_sim.png" alt="SAM Simulation eines lokalen Solarsystems" /><br />
<img src="/images/sam_sim_opt.png" alt="SAM Simulation Optimiert" /></p>
<p>Auch wenn Solar nicht optimal ist – vor allem wegen Kälte und Batterielagerung – zeigte sich, dass <strong>intelligente Lastverteilung</strong> den nutzbaren Ertrag im Winter von einem Fünftel auf etwa die Hälfte steigern kann.</p>
<h2 id="Schlusswort">Schlusswort</h2>
<p>Das Problem lässt sich aus zwei Richtungen angehen:</p>
<ol>
<li><strong>Produktion erhöhen</strong> – mehr Module, mehr Energiequellen.</li>
<li><strong>Verbrauch senken</strong> – effizientere Geräte, gemeinschaftliche Nutzung.</li>
</ol>
<p>Das Konzept des <strong>Teilens und Verzögerns</strong> ist zentral. Wie bei einem gemeinschaftlich genutzten Brunnen kann auch Strom gemeinschaftlich erzeugt und genutzt werden.<br />
Gemeinsam beheizte Räume oder öffentliche Projekträume sparen Energie und fördern Gemeinschaft.</p>
<p>Leider wurde das Projekt nie weitergeführt, und die Situation im Spiti-Tal hat sich kaum verbessert. Eine neue Bergstraße gibt Hoffnung auf mehr Tourismus – und damit auf wirtschaftlich tragfähige Lösungen.</p>
<p>Ich selbst war als Forschungspraktikant beteiligt, ohne Einfluss auf die Umsetzung. Dennoch bin ich überzeugt, dass <strong>dezentrale Lösungen</strong> der richtige Weg sind – gerade für extreme Regionen wie den Himalaya.<br />
Denn eines bleibt wahr: <strong>Elektrizität ist ein Menschenrecht.</strong></p>
3D-Druck2018-05-03T00:00:00+00:002025-05-05T00:00:00+00:00
Aron Petau
https://aron.petau.net/de/project/printing/
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/cloning_station.jpg" alt="Stecklingsstation">
</a>
<p class="caption">Eine Pflanzenvermehrungsstation, die unsere Tomaten für den Sommer vorbereitet</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/elk.jpg" alt="elch">
</a>
<p class="caption">Damit bestimmen wir den Mitbewohner des Monats</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/dragon_skull_1.jpg" alt="Drachenschädel">
</a>
<p class="caption">Ein Drachenkopf, der später mit Leuchtfarbe behandelt wurde.</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/ender2.jpg" alt="ender 2">
</a>
<p class="caption">Das war mein Einstieg in eine neue Welt, der mittlerweile 10 Jahre alte Ender 2</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/lithophane.jpg" alt="Lithophane meiner Großeltern">
</a>
<p class="caption">Ich habe einige Lithophane hergestellt, ein Verfahren, bei dem die Zusammensetzung und Dicke des Materials zur Bilderzeugung verwendet werden.</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/prusa.jpg" >
</a>
<p class="caption">Dies ist mein zweiter Drucker, ein Prusa i3 MK3s.</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/vulva_candle.jpg" alt="Vulva auf einer Kerze">
</a>
<p class="caption">Diese Kerze ist das Ergebnis einer 3D-gedruckten Kunststoffform, in die ich dann Wachs gegossen habe.</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/pinecil.jpg" alt="pinecil">
</a>
<p class="caption">Ein Gehäuse für meinen tragbaren Lötkolben</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/lamp.jpg" alt="ein Lampenschirm-Design">
</a>
<p class="caption">Ein Lampenschirm-Design, das mich besonders fasziniert hat, da es mühelos aus einer einfachen 2D-Spiralform entsteht.</p>
</li>
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<img src="https://aron.petau.net/de/project/printing/prusa_enclosure.jpg" alt="Prusa-Gehäuse">
</a>
<p class="caption">Ein maßgefertigtes Druckergehäuse aus 3 Ikea-Lack-Tischen und etwa 3 kg Kunststoff.</p>
</li>
</ul>
</div>
<h2 id="3D-Druck">3D-Druck</h2>
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<h3 id="3D-Druck_ist_für_mich_mehr_als_nur_ein_Hobby">3D-Druck ist für mich mehr als nur ein Hobby</h3>
<p>Darin sehe ich gesellschaftliche Veränderungen, die Demokratisierung der Produktion und kreative Möglichkeiten.
Kunststoff muss nicht eines unserer größten Umweltprobleme sein, wenn wir uns einfach entschließen, unsere Perspektive und unser Verhalten dazu zu ändern.
Kunststoffspritzguss war eine der Haupttriebkräfte für die kapitalistische Struktur, in der wir uns heute befinden.
3D-Druck kann genutzt werden, um der Produktion von Massenware entgegenzuwirken.
Heute ist der Schlagwort "3D-Druck" bereits mit problematischen gesellschaftlichen Praktiken verbunden, er wird mit "Automatisierung" und "On-Demand-Wirtschaft" assoziiert.
Die Technologie hat viele Aspekte, die berücksichtigt und bewertet werden müssen, und als Technologie passieren durch sie viele großartige Dinge, aber gleichzeitig befeuert sie Entwicklungen, die ich als problematisch betrachte würde.
Aufgrund einer Geschichte von Patenten, die die Entwicklung der Technologie beeinflusst haben, und der eifrigen Übernahme durch Unternehmen, die ihre Produktionsprozesse und Margen optimieren möchten, aber auch einer sehr aktiven Hobbygemeinde, werden alle möglichen Projekte realisiert.
Obwohl gesellschaftlich explosiv, gibt es noch viel für den 3D-Druck zu sprechen.</p>
<p>3D-Druck bedeutet lokale und individuelle Produktion.
Obwohl ich nicht daran glaube, dass "jeder Haushalt eine Maschine hat, die das, was er gerade braucht, auf Knopfdruck druckt", sehe ich großes Potenzial im 3D-Druck.
Deshalb möchte ich meine Zukunft darauf aufbauen.
Ich möchte Dinge entwerfen und sie Wirklichkeit werden lassen.
Ein 3D-Drucker lässt mich diesen Prozess von Anfang bis Ende kontrollieren. In der Lage zu sein, etwas in CAD zu entwerfen, ist nicht genug, ich muss auch die Maschine, die mein Ding macht, vollständig verstehen und kontrollieren können.</p>
<p>Ich begann Anfang 2018, einen 3D-Drucker zu benutzen, und mittlerweile habe ich zwei davon, und sie machen größtenteils das, was ich ihnen sage.
Ich habe beide aus Bausätzen zusammengebaut und sie stark modifiziert.
Ich kontrolliere sie über Octoprint, eine Software, die mich mit ihrer offenen und hilfreichen Gemeinschaft stolz macht, sie zu benutzen, und mir viel über Open-Source-Prinzipien beigebracht hat.
3D-Druck im Hobbybereich ist ein positives Beispiel, in dem eine Methode mein Design informiert, und ich liebe alle Bereiche, die sie mir gezeigt hat.
Durch sie fühlte ich mich zu Hause bei der Verwendung von Linux, Programmieren, Löten, Einbeziehen von Elektronik und iterativem Entwerfen.
Ich liebe die Möglich keiten, die mir ein 3D-Drucker gibt, und plane, ihn für das <a href="/plastic-recycling/">Recycling</a>-Projekt zu nutzen.</p>
<p>Während der letzten sechs Monate arbeitete ich auch in einem universitären Kontext mit 3D-Druckern.
Wir konzeptionalisieren und etablierten ein "Digitallabor", einen offenen Raum, um allen Menschen den Kontakt zu innovativen Technologien zu ermöglichen.
Die Idee war, eine Art Makerspace zu schaffen, während die Betonung auf digitalen Medien lag.
Das Projekt ist jung, es begann im August letzten Jahres, also waren die meisten meiner Aufgaben in Arbeitsgruppen, in denen wir über den Maschinentyp und die Art der Inhalte entschieden, mit denen ein solches Projekt Wert schaffen kann.
Lesen Sie mehr auf der Website:</p>
<p><a rel="external" href="https://digitale-lehre.virtuos.uni-osnabrueck.de/uos-digilab/">DigiLab Osnabrück</a></p>
<p>In Zukunft bin ich auch unglaublich daran interessiert, über Polymere beim Drucken hinauszugehen.
Ich würde gerne experimenteller mit den Materialwahl umgehen, etwas, das in einem gemeinsamen Studentenwohnheim schwer zu erreichen ist.
Es gab großartige Projekte mit Keramik und Druck, die ich mir sicherlich genauer ansehen möchte.
Ein Projekt, das ich hervorheben möchte, sind die "Evolving Cups", die mich sehr beeindruckt haben.</p>
<p><a rel="external" href="https://evolving-objects.nl">Evolving Objects</a></p>
<p>Diese Gruppe aus den Niederlanden erzeugt algorithmisch Becher-Formen und druckt sie dann auf einem Pasteextruder mit Ton.
Der verwendete Prozess wird hier beschrieben:</p>
<p>Der Künstler <a rel="external" href="http://tomdijkstra.info">Tom Dijkstra</a> entwickelt einen Paste-Extruder, der an einen herkömmlichen Drucker angebracht werden kann, um ihn zu modifizieren, und ich würde sehr gerne meine eigene Version entwickeln und mit dem Drucken neuer und alter Materialien in einem solchen Konzeptdrucker experimentieren.</p>
<p><a rel="external" href="https://wikifactory.com/+Ceramic3DPrinting/forum/thread/NDQyNDc0">Druck mit Keramik</a></p>
<p><a rel="external" href="http://tomdijkstra.info/dirtmod/index.php">Der Paste-Extruder</a></p>
<p>Auch in Bezug auf das <a href="/project/plastic-recycling/">Recycling</a>-Projekt könnte es sinnvoll sein, mehrere Maschinen in einer zu kombinieren und den Drucker selbst direkt mit Pellets oder Paste handhaben zu lassen.
Ich freue mich darauf, meinen Horizont zu erweitern und zu sehen, was möglich ist.</p>
<p>Becher und Geschirr sind natürlich nur ein Beispielbereiche, in denen eine Rückbesinnung auf traditionelle Materialien in der modernen Fertigung sinnvoll sein könnte.
Es gibt auch immer mehr Gespräche über 3D-gedruckte Ton- oder Erdhäuser, ein Bereich, in dem <a rel="external" href="https://www.3dwasp.com/en/3d-printing-architecture/">WASP</a> ein Unternehmen ist, zu dem ich aufschaue.
Sie haben mehrere Konzeptgebäude und Strukturen aus lokal gemischter Erde gebaut und schaffen dabei einige großartige umweltbewusste Strukturen.</p>
<p>Die Einhaltung der Prinzipien des lokalen Bauens mit lokal verfügbaren Materialien und die Berücksichtigung des berüchtigten Emissionsproblems in der Bauindustrie bieten mehrere große Vorteile.
Und da solche alternativen Lösungen unwahrscheinlich von der Industrie selbst kommen werden, ist eine der Hauptwege, diese Lösungen zu erkunden und zu verfolgen, Kunstprojekte und öffentliche Demonstrationen.</p>
<p>Ich möchte alle diese Bereiche erkunden und schauen, wie Fertigung und Nachhaltigkeit zusammenfließen und dauerhafte Lösungen für die Gesellschaft schaffen können.</p>
<p>Außerdem ist 3D-Druck direkt mit meinen Plänen für meine Masterarbeit verbunden, da alles, was ich zurückgewinnen kann, irgendwann wieder zu etwas werden muss.
Warum nicht unseren Abfall wegdrucken?</p>
<p>Jetzt, nach einigen Jahren des Bastelns, Modifizierens und Upgrades, stelle ich fest, dass ich mein aktuelles Setup seit über einem Jahr nicht mehr verändert habe.
Es funktioniert einfach und ich bin damit zufrieden.
Seit meinem ersten Anfängerdrucker sind die Ausfallquoten vernachlässigbar, und ich habe wirklich komplexe Teile drucken müssen, um genug Abfall für das <a href="/plastic-recycling/">Recycling-Projekt</a> zu erzeugen.
Allmählich verschob sich das mechanische System des Druckers von einem Pflegeobjekt zu einfach einem Werkzeug, das ich benutze.
In den letzten Jahren ist Hardware, aber besonders Software zu einem Punkt herangereift, wo es zumindest für mich dazu neigt, eine "einrichten und vergessen"-Situation zu sein.
Weg zu meinen tatsächlichen Teilen und Designs.
Lesen Sie mehr darüber in dem Beitrag über <a href="/project/cad/">CAD</a></p>